口腔医院空调系统改造方案23444

口腔医院空调系统改造方案概述口腔医院的门诊大楼的空调系统为honeywell公司03年产品，主要由后台监控操作站，现场控制箱，现场电控箱，传感器，电动调节阀，风阀、新风机等设备组成的分层分布式监控系统。该系统已经完全瘫痪，无法自动或手动新风机组的运行，经过现场勘查发现以下问题：后台监控操作站、UPS电源已坏、每楼层DDC等控制器失灵、数据通讯网络设备损坏，整个系统已经无法对新风机组进行监控。每个楼层控制箱中的低压电器元件老化，大部分按钮、空开、接触器触头已经严重烧蚀，保护元件动作失灵，需要操作人员亲自到各层控制风机电控箱旁，合闸起停起停风机，存在重大安全隐患。各楼层新风机组中的温度传感器，防冻开关等部分已老化，可靠性不高。各楼层的电动阀部分阀芯被卡，无法开启和关闭，电机无法运转换。技术改造方案及其新建系统优点2.1新建系统结构由于honeywell03年产品已经完全淘汰，新的honeywell产品属于一个自称系统产品，用该产品开发的控制系统，任何部件不具有互换性，损坏设备必须该类产品更换。为了提高系统互换性，新改造控制选用一种开放产品，整个系统结构不变，系统功能不变，只是网络改为PROFIBUS网络，其结构如下图所示：图1系统结构图监控计算机通过PROFIBUS与每个楼层的西门子S7-200控制器相连接，在监控计算机上面不仅可以看到整个大楼新风系统的运行状态，而且可以自动控制新风机组按照日期，节假日，作息时间换风，也可以在计算机上的组态软件上面对没各楼层中的新风系统进行开启/关闭、各种运行模式的切换、实时数据的监控。每个楼层中的西门子S7-200控制器是整个系统的现场控制设备，S7-200控制器通过传感器采集相应楼层的温度与各执行器的状态，然后PROFIBUS网络反馈给监控计算机。同时监控计算机中发出的指令也可通过PROFIBUS网络传给S7-200控制器，控制器把指令转换后送给各执行单元。每个楼层的S7-200控制器控制楼层中的两个东西侧新风控制柜，控制柜中通过继电器、空开、接触器下端子连接风阀、电动阀、风机。2.2硬件改造后台设备改造后台设备改造包括两部分：硬件与软件。硬件部分包括：后台设备中的工控机更换为现阶段配置较好的主流工控机，显示器更换为三星22寸液晶显示器，更换UPS电源，增加PROFIBUS-DP网络控制器，实现后台计算机与现场控制设备联网，实现数据快速交换。现场控制单元改造本方案在现场控制单元改造中将每个楼层霍尼韦尔DDC更换成西门子S7-200系列可编程控制器，每个楼层一个S7-200CPU，一个模拟量模块，在各plc控制柜中安装一个PROFIBUS-DP终端和一个PROFIBUS模块。各楼层中的控制箱空开、接触器和继电器全部使用施耐德品牌的电器。执行机构改造该部分的改造我们首先将各楼层的温度传感器、电动阀、风阀、风机、防冻开关、压差开关在无需拆卸的方式下逐一排查，将无法继续使用的换掉。我们将逐一更换27个新风机组电气控制箱中老化的的接触器，继电器，空开。由于新方案与老系统通信方式的不同,把通信电缆换成PROFIBUS-DP电缆。该电缆最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。2.3软件改造本方案采用MCGS软件开发环境，MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。该软件运行环境五大部分，分别为主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。在主控窗口中我们可以直观的看见整个系统的运行状态，各楼层的温度，可以在该画面中开启和关闭每个楼层的新风系统。每个楼层的新风系统又分为自动控制和手动控制。在自动控制下，系统会根据室内的温度自动调节风阀的开度和风机的转速。手动控制下是操作员根据需要手动开启和关闭风阀，手动调节开度和转速。该系统又分为冬季模式和夏季模式。软件还将会自动记录每个楼层的室内温度，并把它保存下来，用户可以随时查询。新风系统的风机和阀门如果出现故障时，系统会自动报警，待工作人员接触故障时系统自动解除故障。2.4新建系统优点:该系统技术成熟，市场运用范围广。此系统在其他用户使用过程中口碑较好，例如我们先后在西安长征国际酒店大楼、陕西电信大楼，西安国税大楼的中央空调控制系统中都用到了此系统。新建系统控制元器件全部采用名牌产品，经过实践检验经久耐用，稳定性好，其次，这些产品均为开放性通用产品，互换性很强，兼容性好，可以很方便用不同产品替代，不会因为生产厂家倒闭，而无产品替换，造成系统因损坏一个小元件而瘫痪。上位机选用MCGS通用组态软件，与honywell不仅可以兼容多种设备,而且可以与多种软件实现无缝连接，功能强大，界面友好，操作方便。该系统采用Profibus网络通信。PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络，是一个令牌结构的实时多主网络。该网的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。目前已广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等领域。

PROFIBUS-DP是一种高速、低成本通信，专门用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代24V

DC或4～20mA信号传输。PORFIBUS-PA专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构连在一根总线上，并有本质安全规范。材料清单与改造预算表1材料清单序号名称型号数量备注1工业控制计算机酷睿双核/内存4G/硬盘800G1研祥2显示器液晶22寸1三星2UPS电源1山特3电脑桌14上位机软件开发环境MCGS1国产5网络控制器PROFIBUS-DP1西门子6可编程控制器S7-20013西门子7PROFIBUS模块138三级空开13施耐德9三级接触器40施耐德10二极空开13施耐德11PROFIBUS-DP终端1412温度传感器13防冻开关14风阀15风机16电动阀17压差开关18网线50米19PROFIBUS-DP电缆80米20新风机组电气控制箱27含接触器(施耐德)21其他辅助材料据现场情况定3、施工进度安排考虑到属于改造工程，难度大、工期紧，存在一定风险，存在调试和生产互相干扰，采取分步实施，计划一个月（4个周）完成改造。施工安排的总目标是审慎细致的制定方案和工作步骤，把可能影响医院正常运营的各种风险降低到最小，确保改造成功，确保不影响医院的日常工作，每天下午下班到晚上施工，完全不影响医院工作。表2具体改造进度序号项目时间备注1设备问题检查与保养，订货后台软件开发5天2后台机软件开发与调试1天3对每个楼层改造、现场设备、现场控制器软件开发与调试13天一天一层4整个系统调试3天5试运行，人员培训7天6项目移交1天第一阶段：检查，保养、软件设计。计划1个星期。检查现场设备：包括风机电动机、电动调节阀、防冻开关、温度传感器，新风阀，新风电机，落实不可继续使用设备数量，确定替换具体产品；对于还可以继续使用的进行保养，力争恢复到原来状态。检查电控箱：考虑到接触器为易损元件，决定全部更换，检查内容只包括：空开、继电器，按钮、熔断器，指示灯，接线端子、导线等内容，落实更换元件的数量。并对继续使用元件进行除尘，并进行性能测试。软件设计，根据用户需求，重新规划设计监控后台软件，确保系统功能与性能不减的情况下，有所提高。第二阶段：设备订货，软件开发。计划1.5个星期。根据第一阶段，确定需要更换的元件进行订货，开发软件，测试，仿真测试软件功能，性能。第三阶段：设备安装。计划1.5个星期。安装监控后台计算机，UPS、监控软件。安装电气控制元件，每天按两个风机的控制器。调试风机控制系统，实现每台风机控制器，接入到新建监控系统，实现风机自动控制。每安装完一个风机控制电气元件，就投运一套风机系通第四阶段：试运行，职工培训，交付使用。计划1个星期。所有设备安装调试完毕，进入试运行阶段。让设备连续24小时运行，检查系统存在，对不合理部分进行整改，确保没有遗留问题。进行职工培训，培训内容包括:系统工作原理，操作规程，维修与维护保养方法。用户可以逐步接管整个控制系统，可以按照正常使用的方式使用系统，运行稳定之后，进行移交，验收。申请验收。5、项目移交1、系统改造图纸在改造过程中，首先根据系统现状，设计新建系统电路图，并跟踪记录改造过程中变更，并整理新系统电路图，按照国标进行绘制，改造完成后，完整交付用户。2、硬件清单提供硬件改造设备清单合格证、说明书等相关资料档案。3、系统操作使用说